湖南省常德市安乡县第一中学2024-2025学年高三下学期开学物理试题

这是一份湖南省常德市安乡县第一中学2024-2025学年高三下学期开学物理试题，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．雨滴自屋檐由静止滴下，每隔0.4s滴下一滴，第1滴落地时第6滴恰欲滴下，此时测得第1、2、3、4滴之间的距离依次为1.62m，1.26m，0.90m。假定落下的雨滴的运动情况完全相同，则此时第3滴雨滴下落的速度为（ ）
A．B．C．D．
2．交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表。测试仪可根据电压表读数变化判断驾驶员饮酒情况。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大
C．适当增大的电阻值，则同等酒精气体浓度下吹气前后电压表示数变化会更大
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变
3．2024年5月3日嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，之后准确进入地月转移轨道，由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。如图所示为嫦娥六号探测器登月的简化示意图，首先从地球表面发射探测器至地月转移轨道，探测器在P点被月球捕获后沿椭圆轨道①绕月球运动，然后在P点变轨后沿圆形轨道②运动，下列说法正确的是（ ）
A．飞船在轨道①上经过P点时应该加速才能进入轨道②
B．飞船在轨道②上的环绕速度大于月球的第一宇宙速度
C．飞船在轨道①上经过P点时的加速度与在轨道②上经过P点时的加速度相同
D．飞船在轨道①上的周期小于轨道②上的周期
4．过山车是游乐场中一种很受喜爱的游乐项目。过山车的原理，可简化为如图所示模型：让质量为m的小球在光滑竖直轨道上运动，小球从某一位置静止下滑，经过圆轨道最高点和最低点时对轨道的压力分别为，，则小球在圆轨道最低点和最高点对轨道的压力之差大小为（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，B放在粗糙的水平桌面上；滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O′是三根线的结点，bO′水平拉着B物体，cO′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态。若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是20N，取g=10m/s2。则下列说法中错误的是( )
A．弹簧的弹力为10N
B．重物A的质量为2kg
C．桌面对B物体的摩擦力为10N
D．OP与竖直方向的夹角为60°
6．图1的平行金属板M、N间加有图2所示的交变电压，是M、N板间的中线，当电压稳定时，板间为匀强电场。时，比荷为k的带电粒子甲从O点沿方向、以的速率进入板间，时飞离电场，期间恰好不与极板相碰。若在时刻，带电粒子乙以的速率沿从O点进入板间，已知乙粒子在运动过程中也恰好不与极板碰撞，不计粒子受到的重力，则下列说法中正确的是（ ）
A．时刻，乙粒子离开电场
B．乙粒子的比荷为
C．甲粒子离开电场时的速度大小为
D．甲、乙两粒子通过电场偏转的位移大小之比为
二、多选题
7．如图所示，喷泉喷出的水在空中做斜抛运动，由于表面张力的作用，水在空中形成连续的抛物线状。把抛物线状的水柱切成质量相同的小段，水柱相当于由很多长度不同、质量相同的小圆柱体拼接而成。下列说法正确的是（ ）
A．每段小水柱的加速度都相同B．每段小水柱在空中先超重后失重
C．每段小水柱到达最高点时的速度为0D．每段小水柱到达最高点时的长度最短
8．在如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，定值电阻为，且 滑动变阻器为。现闭合电键，滑动变阻器的滑动触头从端向端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表读数先变大后变小；电流表读数一直变大
B．电压表读数先变大后变小；电流表读数先变小后变大
C．的电功率先变小后变大
D．电源的输出功率先变小，后增大
9．如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，斜面倾角。B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上，现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为2m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态（弹簧弹性势能，其中x为弹簧的形变量）。现释放A，此后运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．当A沿斜面下滑的速度最大时，C恰好离开地面，
B．A获得最大速度为
C．弹簧弹性势能最小时，A、B的动能之和最大
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A小球机械能一直增加
10．、为水平放置、间距为的平行导轨，左端接有如图所示的电路。电源的电动势为，内阻为，小灯泡的电阻为。将导体棒静置于导轨上，整个装置处在匀强磁场中，磁感应强度大小为，方向与导体棒垂直且与两水平导轨所在平面的夹角，匀质导体棒质量为，阻值为。闭合开关后，导体棒恰好未滑动。已知导体棒和导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计导轨的电阻，取，。则（ ）
A．此时滑动变阻器接入电路中的电阻为B．流过灯泡的电流大小为
C．导体棒受到的安培力大小为D．若将滑动变阻器的滑片向左移动，则导体棒向右移动
三、实验题
11．某实验小组的同学欲描绘一个标有“6V，3W”字样的灯泡L的伏安特性曲线，实验室提供的器材如下：
A．电压表V（量程为，内阻为）；
B．电流表A（量程为，内阻为）；
C．滑动变阻器（阻值范围为，额定电流为）；
D．滑动变阻器（阻值范围为，额定电流为）；
E．定值电阻（阻值为）；
F．定值电阻（阻值为）；
G．电源（电动势为，内阻不计）；
H．开关S、导线若干。
（1）实验小组的同学设计了如图甲所示的电路，为了调节方便，测量准确，滑动变阻器应选用 （填“C”或“D”）；闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端。
（2）如图甲所示的电路中，电压表V的量程过小，应选用定值电阻 （填“E”或“F”）与其串联进行改装。
（3）调节滑动变阻器，记录电流表A与电压表V（改装后）的示数，通过实验数据描绘出灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示。由图乙可知，随着灯泡L两端的电压增大，其电阻 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）另取两个相同的上述灯泡L，连接成如图丙所示的电路，已知电源的电动势为、内阻为，定值电阻的阻值为，则电路中一个灯泡L消耗的电功率约为 W（保留2位有效数字）。
12．某校物理兴趣小组的同学设计了一个验证动量守恒定律的装置，如图所示。将等大小球1、2分别用等长的、没有弹性的轻绳悬挂于水平杆上的、两点，球1、2的质量分别设为、。实验步骤如下：

①将球1拉起一定的角度静止释放，球1在最低点与球2发生碰撞；
②角度传感器（图中没有画出）测量球1、2碰撞后摆起的最大角度分别为、；
③改变两球的质量，重复步骤①②，测量多组数据。
（1）要完成本实验，还需要的器材为 。
（2）若满足 表达式（用题目中物理量表示），则说明两球碰撞时遵循动量守恒定律。
（3）若实验中多次改变、且、的比值恒定。根据所测数据，作出的图线为线性关系，图线的纵截距为b，斜率为k，则 。
（4）根据第（3）问知，每次释放小球的初始摆角 （填“变”或“不变”）。
四、解答题
13．一列向右传播的简谐横波传到R点时的波形如图所示，波速为v＝0.06 m/s，质点P、Q的坐标分别为xP＝0.96 m，xQ＝0.36 m。
(1)质点P开始振动时，振动方向如何？
(2)从图示时刻经多长时间，质点P第一次到达波谷？
(3)质点P到达波峰时，质点Q在何处？
14．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为0.8kg的小车C，车上固定一处于自然长度的轻质弹簧，弹簧左端此时正好位于小车表面P点上方，小车表面P点左边粗糙，右边光滑，且P点与小车左端距离。小车左端还放置一可看成质点的小滑块B，其质量为1.2kg，整个装置处于静止状态。现有长为的细线系着一个质量为0.4kg的小球A悬挂于O点，将小球拉至与竖直方向成角的位置从静止开始释放，小球摆到最低点时，刚好能与小滑块B相碰（相碰时间极短），相碰后小球A反弹的速度大小为碰撞前的一半。已知滑块B于车表面P点左侧的动摩擦因数，重力加速度g取。问：
（1）A、B碰后滑块B的速度大小为多少？
（2）弹簧具有的最大弹性势能为多少？
（3）通过计算判断滑块B会不会从小车左端滑落，如果不会，则滑块B最终相对C静止在C表面上的何处？
15．如图所示，水平轨道MQ与竖直放置的圆弧轨道PQ在Q处平滑连接，圆弧轨道半径R=1.8m、O为圆心，圆弧的圆心角θ=60°。一质量m=2kg的带负电（q=0.2C）的小球A从电场中某处以的速度水平向右抛出，恰好能在P点沿轨道的切线进入圆弧轨道。已知OQ左侧存在竖直向下的大小为E1=50N/C的匀强电场，在水平轨道的ab、cd区域中存在水平向左的大小为E2=5N/C的匀强电场，水平轨道的右侧固定一个轻质弹簧，弹簧左端连接一个质量为M=5kg的不带电的绝缘物块B。已知A、B之间的碰撞为弹性碰撞，且第一次碰前B是静止的，碰撞过程中A物体的带电量不变，且ab、cd之间的距离为L=14m，不计一切摩擦，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）A球在P处时速度的大小；
（2）A、B第一次碰撞后，弹簧的最大弹性势能；
（3）若A、B每次碰撞后，物块B再次回到平衡位置时弹簧都会被锁定，当它们再次碰撞前解除锁定，求小球A在ab、cd之间运动的总时间。（结果可以带根号）
《湖南省常德市安乡县第一中学2024-2025学年高三下学期入学考试物理试题》参考答案
1．B
【详解】因为每隔0.4s滴下一滴水，且有
1.62m-1.26m=1.26m-0.90m=0.36m
由此可判断水滴做初速度为零的匀加速直线运动，再由公式，可得水滴下落的加速度为
因为第一滴落地时第六滴刚好要滴下，则此时第3滴水滴运动的时间为t=1.2s，此时第3滴水滴下落的速度为
故选B。
2．D
【详解】A．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻R的阻值变小，由
可知电流I变大，电流表的示数变大，由
可知电压表的示数变小，故A错误；
B．电源的输出功率
因为不知道与r的具体关系未知，故无法确定酒精气体浓度越大时，电源的输出功率如何变化，故B错误；
C．由闭合电路欧姆定律可得
可知同等酒精浓度下吹气前后即的变化量相同，增大R0，则增大，则有减小，C错误；
D．由闭合电路欧姆定律可知
既电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】A．飞船由椭圆轨道①上经过P点时应该减速做向心运动变轨到轨道②，A错误；
B．月球的第一宇宙速度是卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度，即为由月球的万有引力提供向心力可得
飞船在轨道②上的环绕速度
其中是飞船距月球表面的高度，可知飞船在轨道②上的环绕速度小于月球的第一宇宙速度，B错误；
C．设飞船在轨道②上的环绕半径为，由牛顿第二定律可得
可知飞船在轨道①上经过P点时与在轨道②上经过P点时距月心的距离相等，因此飞船在轨道①上经过P点时的加速度与在轨道②上经过P点时的加速度相同，C正确；
D．设飞船在轨道①上半长轴为，由开普勒第三定律可得
可知，则有，即飞船在轨道①上的周期大于轨道②上的周期，D错误。
故选C。
4．A
【详解】小球在圆轨道上运动，由沿着半径方向的合力提供向心力，最低点
最高点
由牛顿第三定律可知
，
根据机械能守恒可知
联立解得压力差为
故选A。
5．D
【详解】B．由题可知，绳子aO′与绳子aA夹角为60，而这两段绳子是一根，拉力大小相等，滑轮处于平衡状态，因此OP处于角平分线上，设绳子aO′拉力大小为，根据共点力平衡
可得
因此物体A的重量为2kg，B正确；
A．弹簧的弹力大小为
A正确；
C．由于B物体处于静止状态，桌面对B物体的摩擦力为
C正确；
D．由于OP处于 的角平分线上，因此OP与竖直方向夹角为30，D错误。
故错误的应选D。
6．BD
【详解】A．设板长为L，粒子甲带负电，则甲运动时间为
粒子乙因入射速度为甲的两倍，则运动时间为
因乙在时刻飞入板间，则在T时刻飞出板间，故A错误；
CD．设两板间距离为d，则有
则在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据竖直方向位移和时间关系，可得
作出竖直方向上速度与时间图像，如图。
则图线与时间轴围成的面积代表竖直方向上的位移，设板间距为d，若恰好不与极板碰撞，则表示粒子在电场中竖直方向的最大位移大小刚好为，根据图像可知在时刻粒子甲会恰好不碰到极板，该时刻会达到最大位移的大小，而在时刻，粒子出电场，此时位移是最大位移的一半，为，即甲在竖直方向上的位移为；同理，对粒子乙，其轨迹为的形状，因乙粒子在运动过程中也恰好不与极板碰撞，根据图像可知在T时刻会恰好不与极板相撞，此时乙刚好飞出电场，即乙在竖直方向上的位移为，则偏转位移之比为，时刻，甲粒子离开电场时已具有竖直向上的分速度，故C错误，D正确；
B．对乙有
对甲有
因
则有
可得
又
可得
故B正确。
故选BD。
7．AD
【详解】AB．小水柱在空中只受重力的作用，表面张力属于内力，相邻的小水柱对它的表面张力可以忽略不计。所以加速度都为重力加速度，都处于完全失重状态。故A正确。故B错误；
CD．斜抛运动到达最高点时竖直方向的速度减为零，水平方向的速度不为零，此时合速度最小。在最高点取一个横截面s1，水的速度为v1。在相对较低的位置取另一个横截面s2，水的速度为v2。在相同的时间内通过两个横截面的水的质量是相同的，水的密度为，根据

得

每段小水柱质量相同，到达最高点时横截面积最大，则其长度最短。故C错误。故D正确。
故选AD。
8．ACD
【详解】AB．由电路图可知，滑动变阻器滑动触头P两边得电阻并联，当P从M向N端滑动时，总电阻先变大后变小，总电流先减小后增大，路端电压先变大后变小，即电压表示数先变大后变小，设PN部分电阻为 ，则PN电流为
则随着减小，电流逐渐增大，故A正确，B错误；
C．因为总电流先减小后增大，根据
可知的电功率先变小后变大，故C正确；
D．内外电阻相等时，电源输出功率达到最大值，当外电阻大于内阻时，电源输出功率随电阻增大而减小，因为所以总电阻一定大于r，因为总电阻先变大后变小所以电源输出功率先变小，后增大，故D正确。
故选ACD。
9．BC
【详解】A．设初态弹簧的压缩量为x1，因B球平衡且细绳拉直无拉力，有
mg=kx1
设C球刚要离开地面时弹簧伸长量为x2，对C球的平衡有
mg=kx2
可得
此时细绳、B球和A球的系统，沿着绳的方向有
2mgsinα＜（mg+kx2）
则B球和A球已经在沿着绳的方向减速运动，故当C恰好离开地面，A沿斜面下滑的速度不是最大，故A错误；
B．细绳、B球和A球的系统在沿着绳的方向的加速度为零时，A和B的速度达到最大，有
2mgsinα=mg
则动能最大在弹簧处于原长时，由能量守恒定律有

解得A获得的最大速度为
故B正确；
C．B与A的系统动能最大时弹簧处于原长，则有弹簧弹性势能最小时，A、B的动能之和最大，故C正确；
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，对A球而言除重力外只有绳的拉力做负功，则A球的机械能一直减小，故D错误。
故选BC。
10．AD
【详解】ABC．根据题意，对导体棒受力分析，如图所示
导体棒恰好未滑动，则有
解得
又有
解得流过导体棒的电流为
灯泡与导体棒并联，且电阻相等，则流过灯泡的电流也为，灯泡两端的电压为
流过滑动变阻器的电流为
滑动变阻器两端的电压为
则滑动变阻器接入电路中的电阻为
故BC错误，A正确；
D．若将滑动变阻器的滑片向左移动，接入电路的总电阻减小，总电流增大，则安培力增大，减小，则减小，则有
导体棒向右移动，故D正确。
故选AD。
11． C a F 增大 0.57/0.58/0.59/0.60/0.61/0.62/0.63
【详解】（1）[1]滑动变阻器分压式接法的电路中，滑动变阻器应选用最大阻值小于待测电阻阻值的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高，实验误差小，故选用C；
[2]为保护电表，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片置于a端，使电流表和电压表的示数均为零；
（2）[3]若选用定值电阻，则改装后的电压表的量程为
小于灯泡L的额定电压，不满足实验要求；同理，若选用定值电阻，则改装后的电压表的量程为
满足实验要求，故定值电阻应选用F；
（3）[4]根据欧姆定律可知，图像上的点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，故随着灯泡L两端的电压增大，其电阻增大；
（4）[5]设并联部分电路（即灯泡L）两端的电压为U，流过一个灯泡L的电流为I，由闭合电路欧姆定律有
代入数据得
在图乙中画出此图线如答图3所示
此图线与伏安特性曲线的交点坐标即为此时通过灯泡L的电流和灯泡L两端的电压，则一个灯泡L消耗的电功率约为
12． 天平 不变
【详解】（1）[1]测量小球的质量需要天平。
（2）[2]球1与球2碰前的速度为，则
解得
同理可知碰后球1的速度
球2的速度
由动量守恒定律得
即
（3）（4）[3][4]由于
所以
得
所以每次释放小球的摆角不变。
13．(1)y轴负方向； (2)12 s； (3)波谷
【详解】(1)在波的传播方向上，各质点起振方向相同，与此时刻x=0.30m处质点R的振动方向相同，沿y轴负方向；
(2)方法一：由波的图象可得波长，P点第一次到达波谷的时间即为P点前方距P点最近的波谷传播到P点所用的时间
方法二：可从“振动形式传播”的角度分析，由图象知，波长，
故波的周期
R的振动形式传到P点所用的时间
P开始振动后只需即可到达波谷，即
故再经过12s，质点P第一次到达波谷。
(3)因
所以P、Q两质点振动情况完全相反，当质点P达到波峰时，质点Q在波谷。
14．（1）1m/s；是弹性碰撞；（2）0.06J；（3）不会滑落，相对静止于P点左侧0.05m处
【详解】（1）小球下摆过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得
解得

小球与木块碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
解得

（2）弹簧弹性势能最大时木块与小车速度相等，木块与小车组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
解得

由能量守恒定律得
解得

（3）由能量关系
滑块B最终相对C静止在C表面上P点左侧0.05m处
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据速度的合成与分解可得A球在P处时速度的大小为

（2）设A球运动到Q点时的速度大小为vQ，对A球从P到Q的过程，根据动能定理有

解得
设A与B第一次碰撞前瞬间A的速度为v1，对A从Q到与B碰撞前瞬间的过程，根据动能定理有

解得
设A与B第一碰撞后瞬间A、B的速度分别为和，根据动量守恒定律和能量守恒定律有


解得
，
A、B第一次碰撞后，弹簧的最大弹性势能为
（3）因为
所以A第二次进入E2区域后不能从左边界穿出E2区域，根据对称性可知，A再次从右边界穿出E2区域时的速度大小与进入时的速度大小相等，均为，A在E2区域中运动的加速度大小为
则A第一次在E2区域中往复运动的时间为
对A、B的第二次碰撞过程，同理有
解得
则A第二次在E2区域中往复运动的时间为
同理可得A第n次在E2区域中往复运动的时间为
所以A在E2区域中往复运动的总时间为
A第一次穿越E2区域的时间为
所以小球A在ab、cd之间运动的总时间为
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
C
A
D
BD
AD
ACD
BC
AD